WPF 基础到企业应用系列3——Dispatcher及多线程

Jcstone 2013-03-05

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Dispatcher及多线程

提到这个UI和后台线程交互这个问题，大家都可能在WinForm中遇到过，记得几年前我参加一个外资企业的面试，公司的其中一道题就是说在WinForm 中如何使用后台线程来操作UI，所以对这个问题比较记忆犹新。

WPF线程分配系统提供一个Dispatcher属性、VerifyAccess 和 CheckAccess 方法来操作线程。线程分配系统位于所有 WPF 类中基类，大部分WPF 元素都派生于此类，如下图的Dispatcher类：

WPF 应用程序启动后，会有两个线程：

一个是用来处理UI呈现（处理UI的请求，比如输入和展现等操作）。

一个用来管理 UI的（对UI元素及整个UI进行管理）。
与 Dispatcher 调度对象想对应的就是 DispatcherObject，在 WPF 中绝大部分控件都继承自 DispatcherObject，甚至包括 Application。这些继承自 DispatcherObject 的对象具有线程关联特征，也就意味着只有创建这些对象实例，且包含了 Dispatcher 的线程(通常指默认 UI 线程)才能直接对其进行更新操作。

当我们尝试从一个非 UI 线程更新一个UI元素，会看到如下的异常错误。

XAML代码：
<Window x:Class="WPFApplications.Window2"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    Title="Window2" Height="300" Width="300">
    <StackPanel>
        <Label x:Name="lblHello">Hello,World!</Label>
    </StackPanel>
</Window>
后台代码：
public partial class Window2 : Window
{
    public Window2()
    {
        InitializeComponent();
        Thread thread = new Thread(ModifyUI);
        thread.Start();
    }

    private void ModifyUI()
    {
        // 模拟一些工作正在进行
        Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
        lblHello.Content = "Hello,Dispatcher";
    }
}

错误截图：
按照 DispatcherObject 的限制原则，我们改用 Window.Dispatcher.Invoke() 即可顺利完成这个更新操作。
private void ModifyUINew()
{
    // 模拟一些工作正在进行
    Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
    this.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Normal,(ThreadStart)delegate()
    {
        lblHello.Content = "Hello,Dispatcher";
    });
}
如果在其他工程或者类中，我们可以用 Application.Current.Dispatcher.Invoke方法来完成同样的操作，它们都指向 UI Thread Dispatcher这个唯一的对象。

Dispatcher 同时还支持 BeginInvoke 异步调用，如下代码：
private void btnHello_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    new Thread(() =>
    {
        Application.Current.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Normal,
            new Action(() =>
            {
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
                this.lblHello.Content = DateTime.Now.ToString();
            }));
    }).Start();
}
关于Dispatcher和WPF多线程，还有很多要讲，由于篇幅有限且精力有限，我这里只讲一些我们最常见的应用，同时包括Freezable 的处理等问题，大家可以查阅MSDN或者查阅国外相关的专题。